《传感器应用技术》-智能平衡车监测系统

项目六

智能平衡车传感网应用技术任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708职业能力目标知识目标掌握超声波传感模块的工作原理掌握微机电传感模块的工作原理掌握智能平衡车监测系统的硬件环境搭建、任务实施方法技能目标能正确使用超声波传感器和三轴加速度传感器，运用单片机采集距离和角度信息。能理解继电器和执行器的工作原理，根据单片机获取传感器的状态信息，准备控制继电器和执行器。01任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务描述与要求任务要求任务描述根据任务一、任务二的设计结果，完成智能平衡车项目的最终样品输出。任务三：要求能同时根据超声波传感器和三轴加速度传感器实现具备自动避障的智能平衡车。02实现当障碍物距离小于阈值时，报警灯亮；当障碍物距离大于阈值时，报警灯灭。当障碍物距离大于阈值时，如果倾斜角不在阈值之间，风扇转动（模拟平衡车前进），如果倾斜角在阈值之间，风扇停止（模拟平衡车停止）；当障碍物距离小于阈值时，风扇停止。可以将平衡车的状态信息显示在管理中心系统上。结果演示-视频任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务分析3.11.智能平衡车同时完成哪些功能自主避障功能平衡功能2.任务要求中要用到哪种传感器和执行器？任务计划3.1任务计划表通过上面的介绍，你是否对智能冰箱以及本任务所需要实现的功能有所了解呢？任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708超声波传感模块工作原理微机电传感模块工作原理知识储备1312404智能平衡车监测系统结构分析智能平衡车监测系统功能代码分析超声波模块工作原理1、单片机STC15W408AS电路04超声波模块工作原理2、超声波驱动电路04超声波模块工作原理3、超声波接收处理电路04超声波传感模块工作原理微机电传感模块工作原理知识储备1312404智能平衡车监测系统结构分析智能平衡车监测系统功能代码分析微机电传感模块工作原理04超声波传感模块工作原理微机电传感模块工作原理知识储备1312404智能平衡车监测系统结构分析智能平衡车监测系统功能代码分析智能平衡车监测系统结构分析智能平衡车监测系统硬件框图04超声波传感模块工作原理微机电传感模块工作原理知识储备1312404智能平衡车监测系统结构分析智能平衡车监测系统功能代码分析智能平衡车监测系统功能代码分析04需求当障碍物距离大于阈值时，如果倾斜角不在阈值之间，风扇转动（模拟平衡车前进），如果倾斜角在阈值之间，风扇停止（模拟平衡车停止）；当障碍物距离小于阈值时，风扇停止。单片机综合判断超声波检测距离Result

CM和三轴加速度的倾角Roll，与各自的阈值比较后控制继电器。解决办法任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务实施设备清单表任务实施前必须先准备好以下设备和资源。是否准备到位（√）序号设备/资源名称数量1微机电传感器模块12超声波传感器模块13指示灯模块14继电器模块15风扇模块16单片机开发模块17功能扩展模块18显示模块19杜邦线（数据线）若干10香蕉线若干11项目6任务3的代码包105任务实施导航&实施纪要

搭建本次实验的硬件平台，完成传感器之间的通信连接打开项目工程文件对工程里的代码进行认知对代码进行编译生成下载所需的.HEX文件通过电脑将.HEX文件下载到单片机开发模块结果验证实施纪要表项目名称项目六智能平衡车任务名称6.3智能平衡车监测系统序号分步纪要12345678硬件环

打开项境搭建

目工程代码认知编译代码程序下载结果验证05硬件环境搭建智能平衡车监测系统硬件环境接线图05硬件环境搭建系统信号间接线表05打开项目工程点击“Project—Open

Project”菜单项，进入任务3的工程代码文件夹，打开project目录下的工程文件“balance

car.uvproj”。05代码完善打开App/Main.c文件，完善系统逻辑控制代码:编写主程序的控制流程代码，综合障碍物距离和前倾角度进行判断当障碍物距离小于阈值时，报警灯亮，不管前倾角度多少，风扇都停止；当障碍物距离大于阈值时，报警灯灭，此时再判断前倾角度，角度大于阈值，风扇转动，角度小于阈值，风扇停止。1205代码编译B在KEIL

C51打开的工程文件中，点击“

”，编译该工程文件。C编译之后，会生成HEX文件A点击“Options

for

Target”按钮，进入HEX文件的生成配置界面进行设置05程序下载05将NEWLab实训平台旋钮旋转至通讯模式将单片机开发模块上的JP2和JP3开关拨至左侧选择芯片型号

STC15W1K24S；设置串口号程序下载05点击打开程序文件

balance

car.hex；设置IRC频率为

11.0592MHz。弹起自锁开关SW1，以断开单片机开发模块的电源点击“下载/编程”按钮，按下自锁开发SW1结果验证模拟平衡车不动状态模拟平衡车前进状态将程序编译后下载到NewLab平台验证：05结果验证模拟平衡车遇到障碍物状态05任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务检查与评价各组选派代表分析本组任务实施经验；01请参照评价标准完成自评；02完成对其他小组的评价。03互评经验分享自评06任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务小结07任务三 智能平衡车监测系统职业能力目标任务描述与要求任务分析与计划知识储备01020304任务实施任务检查与评价任务小结任务拓展05060708任务拓展任务要求任务思路用示波器观测超声波接收信号（J3）、超声波一级放大信号（TP3）、超声波二级放大信号（TP4）、超声波三级放大信号（TP10）、超声波检测滤波信号（TP7）和滤波输出信号（TP5）1.硬件环境搭建、连接保持不变2.调整障碍物距离，测量信号变化情况1、了解